Șef. Lucr. Dr. LETIȚIA PURDOIU [625749]

UNIVERSITATEA DE ȘTIINȚE AGRONOMICE ȘI MEDICINĂ
VETERINARĂ DIN BUCUREȘTI
FACULTATEA DE MEDICINĂ VETERINARĂ

SPECIALIZAREA CONTROLUL ȘI EXPERTIZA PRODUSELOR
ALIMENTARE

PROIECT LA DISCIPLINA
UTILAJE ÎN INDUSTRIA ALIMENTARĂ

Coordona tor:
Șef. Lucr. Dr. LETIȚIA PURDOIU

Student: [anonimizat]:4302

BUCUREȘTI
2019

2

UTILAJE DE SPĂLARE A RECIPIENTELOR ÎN INDUSTRIA
ALIMENTARĂ

3
Cuprins

I Introducere 4
II Analiza gamei de operații susținută de utilaje 5
III Prezentarea utillajelor 7
IV Prezentarea modelelor de calcul si scheme tehnologice. 18
Concluzii 21
Bibliografie 22

4
Introducere

Mașinile și utilajele din industria alimentară sunt destinate pentru operații diversificate în
cadrul proceselor de producție, fiind conforme cu cerințele tehnico -economice specifice fiecărei
lucrări în parte.
Folosirea mașinilor în executarea diverselor lucrări din cadrul proceselor de producție din industria
alimentară, asigură:
 reducerea costurilor pe tona de produs
 mărirea productivității muncii
 realizarea unor lucrări în termene optime și de o calitate superioară
 reducerea efortului fizic prin înlocuirea muncii manuale cu munca de dirijare a
utilajului

Ambalajele sunt create pentru a conține un produs, pentru a -l ține în sigurantă, a -l transporta,
manipula și a -l pune pe raft în așa fel încât să atragă cât mai mulți cumpărătorii.
Intr-o lume a competiției și a cererii sofisticate, calitatea rep rezintă modul în care societatea
comercialã poate supraviețui. Calitatea, poate fi obținutã numai printr -o îmbunătățire continuă a
tehnologiilor de producție, a utilajelor și regimurilor de lucru ale acestora, o pregãtire adecvatã a
lucrătorilor care să pe rceapã calitatea ca o culturã inovativă.

5
Analiza gamei de operații susținută de utilaje
Existând o gamă variată de ambalaje destinate păstrării produ selor alimentare, se impune o
pregătire atentă a acestora, pentru asigurarea condițiilor igienico -sanitare și de calitate a produselor
finite, în aproape toate ramurile industriei alimentare.
Operația de spălare se face, atât în cazul ambalajelor noi, dar mai ales la ambalajele recuperate.
Alegerea : – procedeului de spălare
– soluției de detergenți se face în funcție de:
– temperaturii de spălare
– felul ambalajelor
– de natura depunerilor și a resturilor de substanțe și etichete
– gradul de murdărire al ambalajelor
– de capacitatea de curățire a mașinii

Ambalajele, în special cele recuperate, au frecvent un grad mare de murdărire, prezentând
la interior un strat de sedi ment solid, grăsimi și coloranți, unde se dezvoltă numeroase microor –
ganisme, iar la exterior, ambalajele fiind acoperite cu etichetă, prezintă diverse impurități mecanice,
cel mai frecvent fiind praful. Mediul de spălare cel mai indicat, se va alege în funcție de gradul de
murdărire, de natura și caracte risticile stratului de impurități dominant.
Cel mai frecvent folosite ambalaje sunt:
– navete din material plastic sau lemn , utilizate la trans portul produselor alimentare gata
ambalate.
– cutii și bidoane metalice , utilizate în industria conser velor, produselor lactate, berii, vinului,
peștelui etc.;
– butelii din sticlă , utilizate în industria conservelor, băuturilor, vinului, uleiului, laptelui etc.;
– butoaie și recipiente, lădițe din lemn sau material plastic utilizate în industria
conservelor, vinului, bău turilor etc.;
Indiferent de mediul folosit, procesul de spălare poate fi împărțit în 2 etape:
I. Stratul de impurități se umflă din cauza îmbibării stratului de sediment cu soluția de
spălare
II. Stratul de sediment se desprinde de pe suprafața ambalajului, după care necesită o
limpezire și uscare a ambalajului

6
Apa de spălare se realizeaza prin amestecarea cu soluții de detergenți, soluții de NaOH cu
concentrații de 1,5 -2,5%, fosfat trisodic în amestec cu NaOH 10% etc. Temperatura, se stabilește în
funcție de amb alaj, pe faze de spălare. Iar presiunea jetului de soluție de spălare se stabilește în
funcție de dimensiunile ambalajului, pentru a se obține efectul dorit de desprindere a stratului de
impurități de pe supra fețele murdare.
Clasificarea mașinilor de spă lat ambalaje
Mașinile de spălat se pot clasifica în:
– mașini pentru spălarea ambalajelor folosite la depozi tarea produselor alimentare
– mașini pentru spălarea produselor care constituie ma teria primă într -un proces tehnologic,
produse semifi nite intermed iare în procesul tehnologic sau produse finite
– dispozitive pentru spălarea rezervoarelor de înmagazi nare și a conductelor de transport a
produselor alimentare .

După modul cum se efectueaza spălarea se disting procedeele:
– prin înmuiere
– prin înmuiere și stropire cu jet de solutție sau apă
– prin șprițuire

După construcția dispozitivului de deplasare a produsului sau ambalajului în mașină:
– mașini cu perii rotative și jet de apă;
– mașini cu tambur rotativ;
– mașini cu lanțuri, cu benzi transportoare sau cu role;
– mașini cu transportoare elicoidale;
– mașini cu dispozitive rotitoare de agitare și avans;

7
UTILAJE DE SPĂLARE A AMBALAJELOR DIN
INDUSTRIA ALIMENTARĂ
1.2.1. Mașină rotativă de spălat cutii
Această mașina rotativă de spălat cutii este
formată dintr -un corp de fontă turnată, care are în interior
un rotor cu bandaje de cauciuc. Peretele interior al
corpului mașinii are montate două ghidaje pentru cutii,
distanța dintre ghidaje și bandajele de cauciuc ale
rotorului fii nd egală cu diametrul cutiei. Cutiile așezate cu
gura în sus sunt antrenate sub acțiunea rotorului,
parcurgând zonele de spălare cu apă și abur prin barbotare Fig. 2. Mașină rotativa de spălat cutii
1.2.2. Mașină de spălat butoaie
Această operație de spălare a butoaielor metalice este una dificilă din cauza volumului mare al
acestor ambalaje și a dificultății în curățirea suprafețelor interioare. De aceea s -au construit mașini
speciale, care asigură spălarea prin șprițuire cu leșie caldă, cu abur, clătirea cu apă caldă și rece.
Butoaiele se rostogolesc pe o cale de rulare cu ghidaje laterale și se verifică la interior
printr -un dispozitiv de iluminat, apoi ajung la platforma de alimentare a mașinii unde sunt așezate cu
vrana deasupra duzelor de șprițuire cu apă caldă. După șprițuirea interioară și perierea exterioară,
butoaiele sunt deplasate cu un dispozitiv special de ridicare, care funcționează pe principiul
mecanismului patru1ater, în zona a doua, unde va fi spălat cu apă fierbinte. Urmează deplasarea în a
treia zonă unde butoiul va fi clătit cu apă rece. La mașinile moderne de spălat butoaie, pe traseul de
curățare, vor fi sterilizate la interior prin stropirea cu jet de abur la interior.

8

Fig. 3 Mașină de spălat butoaie
1.2.3. Mașină de spălat cu bandă
Mașinile de spălat cu bandă , cu flux longitudinal de șprițuire și înmuiere, sunt mașini de tip
tunel, utilizate la spălatul cutiilor de conserve sau adaptate bidimensional la spălatul bidoanelor și al
navetelor din plastic. Așadar, o mașină de spălat cu bandă este formată dintr -o bandă transportoare,
care la rândul ei este confecționată din grătare metalice articulate cu bolțuri, un tunel de spălare
având mai multe zone (de spălare cu soluție, de clătire, de uscare), sistem de țevi cu duze pentru
spălare clătire și aburire, bazine pentru colectarea și recircularea soluției ți a apei de clătire,
venti lator, grup de acționare a benzii și cadrul masiv.
Pentru spălarea cutiilor se pot aplica variantele:
– spălarea cu apă caldă concomitent cu aburirea exterio rului;
– spălarea cu apă caldă și aburirea atât la interior cât și la exterior a cutiilor;
– spălarea cu soluție dezinfectantă, urmată de clătirea și aburirea exteriorului;
– spălarea cu soluție dezinfectantă, clătirea și aburirea atât la interior cât și la exterior.

9

Fig. 4 . Utilaj de spălat bidoane

1 zona de scurgere a reziduurilor alimentare
2 zona de spalare cu opa
3 zona de spalare cu solutie
4 zona de scurgere a solutiei
5 zona de clatire cu apä calda
6 zona de clatire cu apa rece
7 zona de scurgere a apei (si de uscare)
8 conducte de sprituire exterioara
9 conducte de sprituire intre bidoane
10 colector pentru reziduul alimentar
11 sistemul de antrenare a benzii
12 ventilator
13 conducta pentru evacuarea vaporilor de apa
14 conducta de refulare
15 conducta de aspiratie
16 filtru
17 carcasa
18 pompă
19 tambur motric

10
1.2.4. Mașini de spălat sticle
Principalele probleme care se pun mașinilor moderne de spălat sticle constau în mărirea
efcienței de spălare, scăderea consumului de detergenți și energie, mărirea capacitații de lucru și
diminuarea gradului de poluare a apelor uzate.

Fig. 5 – Mașină de s pălat sticle
Se utilizează dozatoare automate pentru detergenți controlate de traductori electrici, care
sesizează diferențele în valoarea conductivității electrice a soluțiilor cu concentrații dife rite de
detergenți. Pentru prevenirea antrenării de soluție din băile de preîncălzire se folosesc sifoane
hidraulice care opresc vaporii degajați să treacă de la o baie la alta.
O metodă alternativă de reducere a consumului de detergenți este recircularea detergenților
după ce au fost reținuți prin fltrare. Urmărește formarea de sedimente de detergent prin flocularea
acestora cu ajutorul unor agenți de floculare pe bază de compuși proteici, care vor fi oprite prin filtre
aluvionare și refolosite. Pentru o spălare mai eficientă se folosesc mecanisme de deplas are pe sănii a
dispozitivelor de pulverizare cu aceeași viteză cu cea a sticlelor si reintoarcerea rapidă la poziția
inițială cu ajutorul unor arcuri sau came, mod în care se va respecta condiția de centrare mai bună a
duzelor față de gura sticlei.
Eficien ța curățirii prin șprițuire este mărită prin pulverizarea pulsantă, prin injectarea bruscă
la anumite intervale de timp a unor cantități mici de soluție sub presiune și prin turbulența și
impulsul realizat în interiorul sticlei.

11
De altfel s -a extins și f olosirea ultrasunetelor la acțiunea de curățire a sticlelorcu un grad
ridicat de murdărie, crescând randamentul de spălare față de mașinile clasice. Pentru rezolvarea
problemei de reducere a zgomotului în secțiile de spălare, mai ales la mașinile cu capac ități mari și
foarte mari de lucru, s -a impus folosirea mai multor transportoare silențioase, paralele, cu plăci, din
materiale plastice, dar și a unor dispozitive de susținere și de ghidaj silențioase.
Șocurile termice la care sunt supuse ambalajele se evită prin intensificarea numărului de
îmbăieri și de sectoare de pulverizare pentru a se micșora căderile de temperatură. Sunt folosite
dispozitive cu radiații de 400 khz care comandă automat eliminarea buteliilor, care prezintă
impurități de pe transpor torul de evacuare.
Mașinile de spălat sticle se pot clasifica după următoarele criterii:
I. După productivitatea acestora în:
– -mașini de mică productivitate 1000 -3000 sticle/h;
– -mașini de productivitate medie 5000 -8000 sticle/h;
– -mașini de productivitate mare 10000 -100000 sticle/h.

II. După construcția dispozitivelor de deplasare a stidelor în mașină avem:
– -mașini de spălat sticle cu lanțuri transportoare prin înmuiere și șprițuire: cu o baie, cu mai
mu1te băi de înmuiere;
– -mașini de spălat sticle fără lanțuri transportoare: de tip tambur, rotoplan, cu elemente culisante
al casetelor;
– -mașini de spălat sticle cu bandă, prin șprițuire.

III. După modul de efectuare a spălarii avem:
– -mașini de spălat sticle prin înmuiere;
– -mașini de spălat sticle prin înmuiere și șprițuire; -mașini de spălat sticle prin șprițuire.

IV. După forma traseului pe care îl străbat ambalajele în mașină de spalat:
– -mașini rotative de spălat;
– -mașini longitudinale de spălat.
.

12
1.2.5. Mașini rotative
Mașinile rotative sunt prevăzute cu tuburi de susținere a buteliilor, iar sticlele se introduc
cu gura în jos pe aceste tuburi, iar după rotirea prin mașină și sprituirea succesivă cu apă și soluții
alcaline, din interior prin tuburile de susținere și d in exterior prin pulverizare, se scot aproape de
locul de introducere.

Fig. 6 – Mașină rotativă de spălat sticle de tambur
În figura de mai sus este prezentată schema unei mașini rotative de spălat sticle cu tambur.
Tamburul este alcătuit din trei tronsoane cilindrice orizontale. Fiecare tronson are o cămașa
cilindrică interioară, pe care se găsesc casete pentru ambalaje. Încărcarea și descărcarea mașinii cu
sticle se face la o masă cu caneluri, care primește o mișcare de deplasare paralelă cu axul de rotire al
tamburului. Așadar sticlele în prima fază parcurg ciclul de spălare în prima zonă, fiind reintroduse
succesiv în zonă a două și a treia, unde vor fi spălate suplimentar, respectiv clătite. Tamburul se
oprește din rotire la fiecare alimentare ș i evacuare pe o durată de 4 secunde.

13

Fig. 7. Mașini rotative
1.2.6. Masini longitudinale de spălat sticle
Acestea funcționează în condiții complet mecanizate în proces continuu. Buteliile de sticlă
sunt introduse automat în casete și străbat mașină cu ajutorul unor lanțuri transportoare sau
de­plasarea casetelor cu sticle se face pe ghidaje cu profil special, antrenarea în mișcare realizându –
se cu două roți cu caneluri care, pr eiau casetele din porțiunea de alimentare. Casetele pentru sticle
sunt confecționate din tablă ambutisată, prevăzute cu celule de formă cilindrică sau prismatica,
având dimensiuni și număr variabil în funcție de tipul ambalajului procesat.Caseta are un opr itor din
sârmă sau o plăcuță care împiedică căderea sticlelor, când aceas ta ocupă o poziție răsturnată,
centrând totodată sticla față de capetele de pul verizare a sprițurilor. În partea opusă, caseta are o
placă rabatabilă care în momentul pătrunderii în baia de înmuiere reți ne sticla în celu lele casetei. În
timpul alimentării și eva cuării sticlelor, placa se rabate lateral față de casetă, eliberând calea pentru
trecerea acestora. Casetele sunt deplasate cu ajutorul lanțurilor fără sfârșit pe care sunt fixate sau la
masinile de spălat fără lanțuri prezintă niște role ce urmează ghidajul de parcurgere a traseului prin

14
mașină.Se întâlnesc mașini de spălat care asigură înmuierea și spălare prin stropire cu o singură baie,
cu două băi și cu mai multe băi de înmuiere.

Fig. 8. Mașini longitudinale de spalat sticle
În procesul de lucru al mașinii, de cele mai multe ori se asigură o răsturnare a sticlelor, pentru
golirea de eventualele lichide conținute de acestea, preșprițuirea cu apă de 40°C, o primă imersie în
soluția de leșie de 60 -80°C, apoi șprițuri con secutive la presiunea de 4,5 bar, cu leșie de 60 -65°C,
șprițuire cu apă caldă la presiunea de 2.5 bar și 400 C și apoi spălare cu apă rece la presiunea de 1.5
bar.

15
Este necesară reîmprospătarea acesteia, după curățirea a cca. 30.000 sticle/m3 de soluție
de spălare, durata de înmuiere este de minim 6 minute și durata totală de curățire de minim 12
minute.

Fig. 9. Masina de spalat cu mai multe bai de inmuiere
1.2.7. Dispozitive pentru spalarea rezervoarelor si conductelor
Cea mai dificilă operație de spălare o prezintă interiorul rezervoarelor și a rețelelor de pe
conducte, prin care circulă produsele alimentare, deoarece suprafețele acestora sunt practic
inaccesibile curățirii o bișnuite.
Conductele sunt spălate fără a fi demontate și constă în principal din:
 faza de clătire – pentru antrenarea unor reziduuri rămase pe traseu;
 faza de spălare – sub presiune cu soluție de spălare la 45 -700 C timp de 30 minute;
 faza de sterilizare – se pompează soluția dezinfectată cu efect sterilizant, la temperatura de
850 C.

16

Fig. 10 . Instalatia pentru spalarea cisternelor
Exteriorul rezervoarelor, cisternelor si vaselor mari se spală prin pulverizarea apei sub
presiune, printr -un sistem de conducte cu duze, iar interiorul rezervoarelor, cisternelor, vaselor mari
care ne cesită sterilizare, se spală în funcție de conținutul inițial și dimensiunile acestora cu diferite
dispozitive sau instalații.
Pentru spălare a suprafețelor interioare se pot folosi dis pozitive cu injectoare de soluție,
racordate la rețeaua de conducte de soluție, cu detergenți sub presiune. Injectorul se dirijează spre
zonele care trebuiesc spălate prin stropire. Instalația pentru spălarea cis ternelor este alcătuită dintr -o
rețea de conducte prin care circulă consecu tiv apa, soluția de spălare și aburul necesar operației de
curățire.

17
Prezentarea modelelor de calcul si scheme
tehnologice
Stabilirea necesarului de apă pentru spălare se face în funcție de normele specifice pentru
fiecare tip de produs sau ambalaj supus curățirii. Așadar, pentru spălarea sticlelor din industria
băuturilor alcoolice și a laptelui este necesar un consum q:
-q = 0,004m3/buc => sticle de 0,25 ml
-q = 0,005m3/buc => butelii de 0,5 ml
-q = 0,007m3/buc => sticlele de 1 l
Consumul de apă total, de la rețea, este alcătuit din volumul de apă necesar umplerii inițiale a
băilor, filtrelor, pompelor cu soluție (Vl) și consumul de apa utilizat la spălarea definitivă prin
pulverizare a produselor sau ambalajelor (V).
Băile, dar și rețeaua de conducte și filtre se umplu la intervale mari de timp între două
încărcări, iar necesarul de apă este exprimat astfel:

, [m3/s] (1)
în care: – timpul între două încărcări (în secunde).
Pulverizarea prin sprițuire cu dispozitive de stro pit este exprimată prin calculul debitului de
apă necesar (Vp) și se face luând în calcul numărul duzelor, diametrul acestora și presiunea cu care
iese jetul de lichid din duză, cu relatia:

, [m3/s] (1)
în care: – coeficient de debit;
d – diametrul duzei de pulverizare (în m);
n – numărul duzelor;
h – presiunea lichidului în conductă, (în mca).
Consumul mediu de apă (V m) este redat prin relația:
, [m3/s]; (1)
iar consumul specific pe unitatea de produs va fi:

18
, [m3/buc] ( 1)
în care: N – numărul de bucăți procesate pe secundă.
Pentru stabilirea consumului de agent de încalzire (abur) al unei mașini de spălat se foloseste
ecuația de bilanț caloric:
, (1)
în care: – căldura introdusă în sistem cu produsele (în J);
– căldura existentă în sistem (în J);
– căldura iesita din sistem (în J);
– căldura ram asa în sistem (în J);
– căldura pierduta din sistem (în J).
Mașina de spălat sticle are caracteristice câteva fenomene de care trebuie să se tină seama:
 în timpul deplasării sticlei în diferitele zone ale masinii se transportă și casetele de suport;
 traseul sticlelor implică zone în care au loc căderi de temperatura, care sunt limitate, astfel numărul
treptelor de încalzire și răcire nu influențeaza consumul de căldură.
Astfel se determina cu relația:
, [J] , (1)
în care: M – Masa sticlelor => kg;
c – căldura masică => J/kg · 0C.
t1 – temperatura la intrare => 0C.

Căldura existenta în sistem se determină cu relația:
, [J] (1)
în care: M e – masa materialelor existente în mașina (apă, soluție, materiale de construcție), in kg ;
i – entalpia unit ății de cantitate de substanță, in J/kg

Căldura ieșită din sistem se calculează cu realația:
, [J] (1)

19
în care : – căldura ieșită cu apa care se elimină prin preaplinuri.
S-a considerat ca sticlele ies din masina la temperatura avuta la intrare. Se considera ca in
sistem ramane o cantitate de caldura egala cu cea existenta la punerea in functiune a masinii:
.
De asemenea se consideră că acea căldură pierdută în mediul înconjurător ca fiind egală cu
20% din tot consumul de căldură.
Aportul de caldură, cand se consumă abur numai pentru încălzirea apei de spălare, va fi:

, [J/h], (1)
în care : Wr – cantitatea de apă rece necesară => kg/h ;
c – căldura specifică apei => J/kg·grd ;
tam – temperatura apei în bazinul de colectare => 0C ;
tr – temperatura apei reci => 0C.
Tinand seama de pierderile de caldura in mediul inconjurator :

. (1)

Cunoscând conținutul caloric al aburului, cantitatea de abur (Q A) pentru încălzirea directă
prin țevi a apei din mașină de spălat va fi:

, [kg/h] (1)
în care : r – căldură latentă de condensare a aburului (J/kg) .
Consumul de energie electrică se calculează ținând seama de energia necesară actionarii
dispozitivelor de transport, de alimentare, evacuare si de ener gia consumată de pompe pentru
realizarea presiunii de șprițuire.

20
Schema tehnol ogică a conservelor sterilizate

MATERIA
PRIMĂ

Condiționare
Prelucrare
Dozare
Exhaustizare
Închidere recipiente
Termosteril
izare
Condiționare recipiente
Depozitare
MATERII
AUXILIARE
Condiționar
e
Prelucrare
Recipeinte
Spălare
Marcare
Condiționar
e
CAPACE

21
CONCLUZII

Mașinile și utilajele folosite in industria alimentara trebuie sa respecte normel stricte, astfel
încât să ajute operatorul și manipulatorul, și să asigure desfășurarea activităților în deplină siguranță.
Utilajele alimentare trebuie să fie simple în ceea ce priveste construcția, deservirea și
repararea lor, iar mecanismele și piesele lor să poată fi înlocuite cu usurință.
Suprafețele ce vin în contact cu produsele alimenare nu trebuie să prezinte fisuri, rupturi,
unghiuri ascuțite acestea putând deveni fo care de infecții a produselor, fiind greu de spalat si curatat.
Utilajele trebuie să prezinte semnale și dispozitive de protecție care sa asigure siguranta muncitorilor
si prevenirea accidentelor.
Totodată este important și ambalajul în care este asezat pr odusul alimentar. In cazul in care
acesta are parte de o spălare și dezinfectare incorectă, produsul alimentar poate dăuna
consumatorului în cel mai grav mod posibil, punându -i viata în pericol. Infecțiile cu
microorganisme, germeni, bacterii și virusuri s e pot produce in momentul in care ambalajele nu sunt
corect întretinute și menținute.

22
Bibliografie
[1]http://www.creeaza.com/tehnologie/tehnicamecanica/UTILAJE
-DE-SPALAT -PRODUSE -SI-A411.php